木材染色進(jìn)展

2004-10-25來源:熱度:11740
隨著對(duì)染色工藝的深入研究和對(duì)染色產(chǎn)品的更高要求,染色理論的研究也在不斷發(fā)展。2000年作者介紹了木材水溶性染料染色液的組成和染色工藝,探討了對(duì)木材染色效果影響較大的主要因素,提出了我國(guó)木材染色工業(yè)的發(fā)展的一些建議。


  1、染料滲透與擴(kuò)散性:

由于木材尺寸大,染色深度厚,因此染料在木材中的滲透性就成了影響禁染色的重要因素。1968年橫田德郎對(duì)化學(xué)藥劑在木材中的擴(kuò)散機(jī)理進(jìn)行了研究,認(rèn)為染料滲透的橫向通道是導(dǎo)管間,導(dǎo)管和木纖維間,木纖維間、導(dǎo)管、木纖維和薄壁組織間借助于紋孔相溝通的系統(tǒng),并且細(xì)胞內(nèi)腔和細(xì)胞壁之間也存在著諸如瞬間空隙類的局部溝通渠道。

1975年基太村洋子觀測(cè)了60余種酸性染料在木材中的滲透性,發(fā)現(xiàn)樹種間染色差異性很大,染料在木材中的滲透性受木材顯微構(gòu)造、染料分子大小和結(jié)構(gòu)、染料和木材間樸素作用情況的影響,染料吸附性強(qiáng),則滲透性差。染料水溶液在闊葉樹材的縱向滲透通道是由導(dǎo)管、木纖維、軸向薄壁組織并聯(lián)構(gòu)成的毛細(xì)管系統(tǒng)。認(rèn)為染料滲透過程分為三個(gè)階段,即染料向纖維表面的擴(kuò)散階段,纖維表面對(duì)染料的吸附階段,纖維表面吸附的分子向木材內(nèi)部的擴(kuò)散和滲透階段。在木材中不易擴(kuò)散的染料,當(dāng)木材含水率很高時(shí),經(jīng)一段時(shí)間的浸漬處理,也能很好地滲透到木材內(nèi)部,乙醇等溶劑有助于染料的滲透。

1981年矢田茂樹等研究了常壓下水及染料水溶液在闊葉材里的毛細(xì)管上升和減壓注入情況,顯微鏡觀測(cè)染色材,并測(cè)定了滲透量。1989年研究了液體在木材縱向毛細(xì)管上升高度與液體表面張力的關(guān)系。

1993年趙廣杰等研究了染料在木材中的滲透性,通過在恒定壓力差作用下染料水溶液在木材中的滲入流量和溢出流量隨時(shí)間的變化關(guān)系,分析了染料水溶液在木材中的滲透性,發(fā)現(xiàn)涌入流量隨時(shí)間的減少是由于染料分子的三角形上染吸附,使有效流動(dòng)渠道越來越小的緣故。


  2、上染性:

木材染色是在一定上染過程中完成的,所謂上染就是染料舍染液而向纖維轉(zhuǎn)移,并透入纖維內(nèi)部的過程。隨著時(shí)間的推移,纖維上的染料濃度逐漸增高而染液里的濃度則相應(yīng)下降。1971年開始基太村洋子對(duì)木材化學(xué)組成成分和組織構(gòu)造的上染性作了研究。用酸性染料、堿性染料和直接染料對(duì)處理過的木粉進(jìn)行試驗(yàn),探索纖維素、半纖維素和木素的染色性,并用顯微鏡觀察了染色木材的上染性,發(fā)現(xiàn)酸性藍(lán)117對(duì)纖維素和半纖維素上染性差,對(duì)木素和木粉上染性好。直接藍(lán)1對(duì)闊葉材的木纖維上染性好,對(duì)木射線、導(dǎo)管壁、穿孔板上染性差。

1978年松田健一對(duì)漂白后的木材進(jìn)行染色,從上染率來分析木材對(duì)不同染料的上染性。1995年武井升等則用木材光吸收系數(shù)(K)與散射系數(shù)(S)之比K/S作為木材對(duì)染料吸收速度議程的主要參數(shù),并用測(cè)色儀對(duì)理論進(jìn)行了驗(yàn)證。2000年作者對(duì)影響木材染色上染率的主要因素如染液組成、染色工藝參數(shù)等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。


 3、耐光性:

染色后的木材在使用過程中易變色,為此,1986年基太村洋子研究了染色材的耐光性,用耐光劑處理染色材,觀察了它們的耐光性。耐光劑為2-羥-4-甲氧基苯酮-5-磺酸鈉、含氮化合物、聚丙二酸乙二醇酯和聚乙二醇#4000等。1989年平林靖彥用殼聚糖預(yù)處理來改善染色木材的耐光性,在氙燈和自然光等老化條件下觀測(cè)染色材的變色情況。1991年松浦力也對(duì)染色劑的耐光性進(jìn)行了研究。1996年櫻川智史從木材漂白到木材染色及染色材光變色防止方法進(jìn)行了研究,認(rèn)為直接染料在淺色區(qū)不能染色,中以、深色區(qū)可染色。活性染料必需用助染劑來提高木材成分的染色性,提出了染色材光變色防止方法,即首先應(yīng)考慮使用耐光染料,其次是用乙?;确椒ǜ男阅静?,另外還可用紫外光吸收劑如苯并三唑系和鈰系,光穩(wěn)定劑如位阻胺等來提高染色材耐光性。


  4、木材染色發(fā)展趨勢(shì)

今后應(yīng)從染料和助劑、結(jié)構(gòu)與組織的上染性、染液滲透性來研究木材染色技術(shù)和工藝、設(shè)備,并按下面的標(biāo)準(zhǔn)來判斷木材染色質(zhì)量和技術(shù)的優(yōu)劣:

(1)透明性好,保留良好的木質(zhì)紋理感;

(2)耐光性好;

(3)染色效果均勻一致;

(4)木材內(nèi)部也能染色;

(5)染色后的單板對(duì)后續(xù)工藝無(wú)不良影響;

(6)工藝性好,操作簡(jiǎn)單;

(7)價(jià)格便宜。

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